1. Sistem Terbuka (Open System) 🌊

Definisi: Sistem terbuka adalah sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran massa dan energi dengan lingkungannya.

• Pertukaran Massa: Ya. Materi atau zat dapat masuk ke dalam sistem atau keluar dari sistem.
• Pertukaran Energi: Ya. Kalor (panas) dan/atau kerja (usaha) dapat melintasi batas sistem.
• Contoh:
  • Air mendidih di panci terbuka: Uap air (massa) keluar, dan panas (energi) berpindah dari kompor ke air dan ke udara sekitar.
  • Mesin pembakaran internal (saat beroperasi): Bensin dan udara (massa) masuk, gas buang (massa) keluar, dan panas/kerja (energi) ditransfer ke lingkungan.
  • Manusia atau makhluk hidup: Kita mengonsumsi makanan (massa), mengeluarkan kotoran/nafas (massa), dan bertukar panas/kerja (energi) dengan lingkungan.

---

2. Sistem Tertutup (Closed System) 🎈

Definisi: Sistem tertutup adalah sistem yang memungkinkan pertukaran energi tetapi tidak memungkinkan pertukaran massa dengan lingkungannya.

• Pertukaran Massa: Tidak. Batas sistem tidak dapat ditembus oleh materi/zat.
• Pertukaran Energi: Ya. Energi dapat masuk atau keluar (biasanya dalam bentuk kalor atau kerja).
• Contoh:
  • Balon tertutup yang dipanaskan: Udara (massa) di dalam balon tetap sama, tetapi balon mengembang (melakukan kerja) dan suhunya berubah karena menyerap panas (energi).
  • Minuman soda dalam kaleng tertutup rapat: Cairan dan gas di dalamnya tidak bocor (massa tetap), tetapi jika diletakkan di kulkas, energi (kalor) akan berpindah keluar.
  • Kompresor gas yang disegel: Jumlah gas (massa) tetap, tetapi kompresor melakukan kerja pada gas, yang mengubah energi dalamnya.

Catatan: Batas sistem tertutup dapat berupa diatermal (memungkinkan pertukaran panas) atau adiabatik (tidak memungkinkan pertukaran panas, tetapi mungkin masih memungkinkan pertukaran kerja).

---

3. Sistem Terisolasi (Isolated System) 🧊

Definisi: Sistem terisolasi adalah sistem yang tidak memungkinkan pertukaran massa maupun energi dengan lingkungannya.

• Pertukaran Massa: Tidak.
• Pertukaran Energi: Tidak.
• Contoh:
  • Termos ideal: Dirancang untuk membatasi perpindahan kalor ke lingkungan. Meskipun termos di kehidupan nyata selalu memiliki kebocoran energi kecil, termos ideal diasumsikan dapat mengisolasi isinya sepenuhnya.
  • Alam semesta sebagai keseluruhan: Dalam konteks fisika, alam semesta sering dianggap sebagai sistem terisolasi, karena tidak ada lingkungan di luar alam semesta.

Implikasi Penting: Karena tidak ada pertukaran energi (Q=0 dan W=0), maka berdasarkan Hukum Pertama Termodinamika (ΔU=Q−W), energi dalam (ΔU) dari sistem terisolasi selalu konstan (ΔU=0).